电动汽车充电桩相关技术问题分析

安永亮

摘 要 充电基础设施的建设与运营是新能源电动汽车得以高效推广的重要依托，随着近年来我国充电设施的发展取得了一定成绩，对电动汽车行业的发展起到了较好的助推作用，但在发展过程中，仍旧有一定的空间可以提升。本文对电动汽车充电桩相关技术问题进行分析，以供参考。

关键词 电动汽车;充电桩;技术问题

前言

随着环境与能源的挑战问题愈加严峻，各个国家对相关政策进行出台，旨在对新能源汽车进行普及，在这一因素驱动下，汽车产业在全球化发展层面也进入了汽车动力革命阶段。对于电动汽车的相关配套设施充电桩的建设与布局，对影响消费者对电动汽车的接受程度起到重要影响作用。因此，相关企业应对充电桩的充电站的选址、充电的安全及时间问题进行解决。

1交流充电桩技术分析

对于交流充电桩来说，其主要技术参数包括输入及输出的交流电压，均为

220V±10%，额定交流率为52Hz，最大电流16A（3.5kW）/32A（7kW），工作环境为5%-90%无凝露，-18℃-50℃。对于交流充电桩的构造来说，分为控制部分、读卡器、液晶显示屏、电子锁紧急停止开关、键盘、打印机[1]。具体来说，对于交流充电桩来说，在技术层面应加强对充电桩状态指示方面、充电桩保护功能方面、计费计量功能方面、充电计费结算方面、通讯功能方面、紧急停止操作方面的技术进行研究，从而有效确保交流充电桩技术的更加完善。细化来说，在交流电桩状态指示方面，应设置一个红灯作为信号故障总指示灯，还应在此基础上对过压、欠压、过流、失电、漏电、短路、刷卡故障、连锁失败项目在故障信号总的指示灯中进行设置;对于绿灯的设置来说，也应设置1个指示灯，绿灯常亮代表空闲或者充电状态，绿灯闪烁则代表正处于充电状态。对于充电保护功能来说，在进行设计的过程中，应设置短路保护、漏电保护欠压、过压、过流保护等功能。还应对防止漏电保护及短路问题的微型短断路器进行设计。此外，对于计费计量功能来说，应注意对电度表、IC或RFID的刷卡方式、充电方式进行设计，确保可以实现按时、按量的方式进行充电。在充电计费过程中，应对参数进行设计，在进行充电过程中应完善充电功能，确保充电桩进入充电过程中，禁止进行任何操作，并且只有在重新插卡后，才可以进行充电操作。对于通讯功能的设计来说，应对计费计量系统与RS485的信息通讯问题进行设计，从而使充电桩的工作状态可以随时在系统中进行显示。

2直流充电桩技术分析

對于直流充电桩技术来说，它是由充电桩、整流柜以及二者之间连接电缆、充电器等组成，属于分体式结构。对于整流柜来说，它是由充电主控制系统及整流模块组成的，并以充电桩为依托对人机交互功能进行完成，还可以在此基础上对电池的状态、计费、充电管理问题进行检测[2]。此外，还可以通过对BMS与CAN的设置对电池的类型做出判断，从而可以对动力电池系统的参数，包括充电前后电池状态参数、动力电池及充电机的工作参数等进行上传。此外，还应对充电电缆的连接是否正确，充电连接器的连接方式是否正确进行判断，只有当电动汽车的蓄电池与充电连接器进行正确连接后，才可以实现充电过程被充电机允许。同时还应设计一旦电动汽车蓄电池系统出现不正常连接状态的时候，可以实现即刻停止充电，并进行自动报警。再者，对于动态优化的功率模块管理来说，可以对各种功率输出状态下的最大效率输出进行适应。

具体来说，直流充电桩的系统构架为交流接触器、变换器、UGBT模块、高频变压器、整流滤波电器、电池组、放电电路、电流传感器、动态内阻测量、电压传感器、微处理单元、温度传感器、脉冲调宽、直流辅助电源、外部通信接口。此外还应注意对过温保护、过流短路保护、欠压告警、输出测过压保护的功能进行设计，从而使直流充电技术更具完善性。

3V2G充电桩技术分析

对于V1G充电桩技术来说，它指的是能源转型与新能源汽车的融合发展过程中，形成的一种V0G即无须充电、V1G即有序充电、VG1车网一体的发展历程、V2G车网互动的充电桩充电历程[3]。简单来说，V2G指的是电网与电动车之间的互动，在这种模式下，每一步电动汽车就都具有了小型充电宝功能，它在电动汽车没有运行的过程中，具有将电池的能力在电网中进行传送的效果;而一旦电动汽车需要充电的情况下，则电池电能会在电网中获取，这是一种全新技术，达到了电网的电力平衡通过电动汽车进行实现。简言之，就是电动汽车车主可以将电池中所存储的电力对供电公司进行出售。这种充电技术的原理在于对电动汽车的储值功能进行利用，从而达到在非高峰阶段为电动汽车进行充电，然后在高峰阶段将多余电力对电网进行返销进而产生利润的目的。

目前，我国已经有一部分电动汽车公司对小功率V2G及其应用平台直流充电桩的开发，并与相关车企也进行了V2G定制车的研发。日前，国家电网也对V2G项目进行逐步推进，进而有效确保充电桩技术的多维度发展。

4结束语

综上所述，由于汽油价格的节节攀升，再加上汽油使用后的大气污染问题，电动汽车又一次引起了各界人士的广泛关注。在这一过程中，对电力汽车的动力集成系统以及关键零部件，比如电动汽车充电桩等方面的研究已经取得了一定的技术突破，并且对技术搭建与专利战略方面也取得了一定的发展成果，这为电动汽车产业的发展起到了较强的助推作用。

参考文献

[1] 高德欣，孙亚光.电动汽车大功率充电堆集中监控与运营系统[J].青岛科技大学学报（自然科学版），2020，41（3）：104-110.

[2] 田华.一种物联网地锁联动型充电桩的研发[J].中国科技信息，2020（11）：47-48.

[3] 沈海军，许少伦，蒋鑫磊.配电网内电动汽车充电管理技术研究[J].上海节能，2020（5）：407-414.